一种干涉条纹快速滤波算法

提出了一种快速干涉滤波算法,解决了传统干涉滤波方法速度较慢的问题.首先对2天线的单视复图像共轭相乘产生干涉复数据,进而对该数据进行方位向多视处理,并对实部和虚部分别快速均值滤波产生干涉条纹,最后对干涉条纹进行快速准中值和均值滤波.在滤波过程中,充分利用了相邻像素滤波时的窗口信息来最大程度减少运算量进而提高滤波速度,保证了滤波质量.通过对实测数据滤波结果的分析比较,证明了该算法的有效性.     

一种适用于双天线InSAR系统的成像定位算法

针对机载双天线InSAR系统实用化测图问题,提出一种将目标定位至数据获取几何的成像算法.该算法可以高效结合自配准处理.相对于将目标定位至零多普勒几何的传统算法,该算法优势在于减少了后续干涉处理过程三维定位的计算量,且成像算法效率与传统算法一致.该算法尤其适用于实用化机载双天线InSAR系统.     

一种用于机载双天线InSAR系统的实时DEM生成方法及实现

为满足实时地形测绘需求,从算法本质上解决运算量太大的问题,提出基于机载双天线InSAR系统的实时DEM生成算法.采用非线性ECS自配准成像算法,获取高精度配准的双通道SAR图像,省略了后续非常耗时的配准过程.对获取的双通道SAR图像,进行快速干涉滤波产生高质量干涉条纹,进而对该条纹采用基于密集残差点划分的快速相位展开算法,获得无缠绕干涉相位.对于传统非常耗时的参数定标问题,采用基于外部粗精度DEM数据的初始相位偏置实时估计算法,并结合在定标场获取的基线长度、基线倾角和绝对延迟时间等参数进行反演,实时获取DEM.通过算法实时性分析,给出硬件实现方案.实际InSAR数据处理结果验证了本算法的有效性.     

基于定标器高程差的InSAR参数定标

现有InSAR参数定标都是基于定标器的绝对高程,因此定标器的绝对高程测量精度是影响参数定标精度的重要因素之一。绝对高程测量方法受各种因素的影响,高精度测量的成本高、难度大,但视距内的定标器高程差测量相对容易、成本低、精度高,因此本文提出了利用定标器高程差进行参数定标的算法,不仅避免了定标器绝对高程的高精度测量问题,还能改善定标敏感度矩阵的病态性,并针对此方法给出了定标器的布放规则。仿真结果证明了该方法的有效性,同时重建出精确的相对地形高程。     

利用稀疏GCP的多航摄条带机载InSAR定标方法

提出一种利用条带间连接点进行多条带干涉定标的方法.该方法利用条带间重叠区的连接点作为控制点,既实现了多条带数据的干涉定标,又有效减少了地面控制点数量. 实验结果表明,该方法可以准确获取各条带的干涉定标参数,并能解决实际应用中大量布设地面控制点的问题,降低了外定标工作的困难.     

阵列天线微波成像多通道相位误差校正方法

采用阵列天线的微波成像系统会产生多通道幅相不一致性问题.针对使用阵列天线进行微波成像的应用,将回波模型中的多通道相位误差分为距离偏移误差和残余常数相位误差,并分析其对成像造成的影响,研究了使用回波中选定参考点目标进行相位误差校正的方法.最后通过微波成像国家重点实验室开发的地基实验系统数据验证了我们的分析和结论.     

基于分布式压缩感知的重轨干涉SAR形变检测方法与实验

提出一种基于分布式压缩感知(DCS)的重轨干涉SAR形变检测方法.DCS理论利用多次观测信号集的联合稀疏特性和相关性,对信号集进行联合重建.本文将DCS理论引入微波成像形变检测中,并对地基SAR复数据进行处理,利用相位数据检测场景形变,比较压缩感知(CS)算法和DCS算法在降采样条件下的重建结果.CS算法和DCS算法都具有保相性,在幅度和相位图像中可以很好地消除副瓣,成像效果比Omega-k算法好.基于DCS的稀疏微波联合观测系统可以利用多幅场景间回波数据的联合稀疏特性,进一步降低数据采集,实现准确重建和检测.     

基于分类的极化干涉SAR数据相干斑滤波方法

提出一种极化干涉SAR数据滤波方法.通过结合最优干涉相干系数和Freeman-Durden分解的非监督分类方法,利用干涉信息对极化信息不敏感的体散射区域进行进一步的划分;再选择与中心像素同类且干涉相位相近的像素参与滤波,达到在滤波的同时更好地保护数据极化信息和干涉信息的目的.利用ESAR数据进行实验,证明2种改进算法在抑制相干斑的同时,能有效保持目标散射特性、数据极化信息和干涉信息.     

基于极化干涉互相关矩阵的林高估计方法

基于噪声影响较小的极化干涉数据的互相关矩阵,提出了一种新的林高估计方法.该方法使用互相关矩阵的奇异值分解代替ESPRIT方法中相干矩阵的特征分解,获取森林散射中心的干涉相位信息,再由森林散射中心的干涉相位差估计森林高度.该方法不但能抑制噪声对森林散射中心干涉相位估计的影响,还提高了运算效率.L波段松树林极化干涉仿真数据验证该方法的有效性.     

星载双基InSAR系统中的电离层色散效应分析与校正

星载双基单次航过InSAR（interferometric synthetic aperture radar）系统由于2个SAR同时对成像区域成像,所以很长一段时间内学界均认为主辅图像中引入的电离层相位一致,经过干涉处理后可以相互抵消。然而,近几年的相关研究表明,星载双基单次航过InSAR系统仍然会受到电离层效应的影响,主要包括群延迟与相位超前、闪烁现象、法拉第旋转等。与单基InSAR系统不同的是,双基单次航过系统中电离层的影响主要是由于2个雷达之间微小的入射角差异及同一时刻下电离层分布梯度所导致的。本文对双基单次航过系统中的电离层色散效应进行分析,并对单基系统中提出的基于距离向频谱分割的电离层色散效应的校正方法在双基系统中的应用进行改进,同时利用仿真验证该方法的有效性,发现其能够较好地校正双基单次航过InSAR系统中的电离层相位误差。     

非线性ECS自配准成像算法中相位保持精度分析

为进一步提高InSAR系统的DEM精度,分析非线性ECS自配准成像算法中4个影响相位保持精度的因素。研究结果如下：雷达和散射体之间的相对速度等效误差非常小,可以忽略;当系统分辨率优于0.1 m时,非线性自配准中的二次近似误差会引起超过0.1个像素的误差,要考虑其影响;非线性变标中的二阶泰勒近似误差非常小,可以忽略;成像时采用的平地假设误差,主要会引起干涉运动补偿的轨迹误差和相位补偿误差,对于高精度InSAR系统（高程精度优于0.5 m时）,会造成一定的影响,要予以考虑。这些误差因素的分析,将为进一步优化提高InSAR成像处理中的相位保持精度及DEM精度提供一定的指导作用。     

机载三基线干涉合成孔径雷达的系统参数估计

针对机载刚性三基线干涉合成孔径雷达的应用需求,在存在干涉相位噪声的情况下,研究基于2个地面控制点估计系统基线倾角和干涉相位偏差的问题,分析干涉相位噪声对参数估计精度的影响,提出一种三基线联合参数估计方法.使用牛顿法求解系统参数估计方程,根据不同基线的高程测量精度,对目标函数进行加权处理,并使用不同基线得到的高程差来评价参数估计效果.仿真结果表明,相比于传统的单基线参数估计方法,该方法具有较高的参数估计精度.     

一种改进的基于全数据集的星载ScanSAR多普勒中心估计方法

提出了一种改进的适合于ScanSAR成像的多普勒中心估计方法。算法首先在各个子带内求得解卷绕的多普勒基带中心估计;随后利用各子带间脉冲重复频率（PRF）的差异,以最小均方误差准则寻找合适的模糊数组合,从而解决多普勒模糊问题。与以往方法不同之处在于,多普勒模糊的解法基于整个回波数据集,而不依赖于相邻子带重叠区数据,且不需要关于信号或噪声分布的先验知识。算法假设子带间的方位向天线指向变化足够小,以致由此导致的多普勒中心的变化远小于PRF的差异,从而可以近似认为多普勒中心是随距离连续变化的。该算法容易实现,并且能有效保证多普勒中心估计的精度和效率。     

基于距离方程组的机载SAR图像立体定位方法

提出一种基于距离方程组的机载SAR图像立体定位方法,该方法使用同一成像区域的3幅SAR图像进行无控制点定位,首先确定目标在3幅图像中对应的同名像点,解析该像点对应的雷达平台瞬时经纬度坐标、海拔高度以及目标到雷达平台的斜距值,在地心坐标系下建立3幅图像对应同名像点的距离方程组,对非线性方程组进行求解得到同名像点基于地心坐标系的坐标值,并通过坐标转换得到目标点的经纬度坐标及海拔高度,实现三维定位。对影响定位精度的系统误差因素进行仿真分析,利用实飞的机载SAR图像进行目标定位实验,结果验证了该方法的有效性。     

一种基于CLEAN的SAR图像旁瓣抑制方法

把通常用于图像处理的CLEAN算法引入到SAR成像处理中,提出一种基于CLEAN的SAR图像旁瓣抑制方法.分析算法流程,比较点目标仿真结果和RADARSAT-1海洋稀疏目标场景成像结果,表明该方法在保证成像分辨率的同时,能够有效地抑制合成孔径雷达图像的旁瓣.     

基于稀疏求解的改进PCA方法在SAR目标识别中的应用

针对实际军事情况下车辆目标为非合作目标,提出改进的主成分分析方法（IPCA）。它首先利用稀疏求解方法得到与测试样本最相关的部分训练样本以及它们对测试样本的表示系数。然后结合主成分分析（PCA）得到最优投影矩阵,使投影后不同测试样本能更好地利用训练样本信息进行分类。利用美国运动和静止目标获取与识别数据库中3类目标进行识别实验,结果表明基于改进的PCA方法比传统的PCA方法能够得到更高的识别率,并对稀疏方位角训练样本有更好的鲁棒性。     

机载SAR图像无控制点直接定位方法

提出一种机载合成孔径雷达(SAR)图像无控制点定位方法.该方法利用SAR图像辅助数据中的相关参数,依据大地坐标系其中一点的地理坐标以及两点之间的距离-方位关系进行直接的大地主题解算,将SAR图像定位问题转换为大地主题解算问题,实现直接定位.对影响定位精度的系统误差因素进行仿真分析.利用实际的机载SAR数据进行目标定位实验,结果验证了该方法的有效性.